子洲堵漏技术分析及下步对策.doc

长庆子洲地区堵漏技术分析及下步对策钻井泥浆技术服务公司2006年4月随着天然气需求的不断增长，尤其是陕京二期天然气管线的落成，陕西省榆林地区的天然气开采不断加大，在此施工的井队不下100部。本地区钻井施工的最大难点也最影响施工周期的就是本地区刘家沟地层下部和石千峰地层上部的井漏问题，在榆林地区井漏最严重的是子洲-清涧区块，在此施工的井85%的井会发生井漏，漏失多的达2000-6000m3，另外井漏易产生井塌卡钻等井下事故，严重影响工期。一、长庆油田目前子洲地区井漏及堵漏情况的现状：1、子洲-清涧地区的井漏长庆油田在此施工的井队有华北的、江汉的、长庆的等各油田的钻井队在此施工，2004年施工的20口井85%井发生井漏，他们2003-2005年都在此施工，井漏问题一直困扰着施工周期，我们大港油田2005年才进入本区块共在此施工了4口井，其中3口井发生井漏，给我们造成了重大的经济损失。甲方及施工的各井队对井漏暂时没有很好的有针对性的措施。 2、2004年油田钻井队在子洲清涧地区井漏统计：漏失时地层井数（口）漏失井深（米）漏失层位和程度堵漏时间（hr）平均堵漏次数发生费用（万）泥浆水泥刘家沟91560-1967刘家沟40-100方/时或只进不出22192.4477石千峰-石盒子51672-2160漏失量4-6方/时49.83.80.230.20石盒子、马家沟32600-2336刘家沟1-4方/时53.333.67017一般本地区的井刘家沟底部石千峰上部的井漏全井平均要打水泥塞3次和9次以上的泥浆堵漏，而且效果不是很好，堵漏后井漏又重复出现，一般本地区井漏的漏失量在2000-6000m3。二、子洲地区的地层分布情况：地 层 时 代设计地层（m）故障提示界系统组段底界深度厚度新生界第四系9590防漏中生界白垩系志丹统/防出水侏罗系中统安定组/防塌、防卡直罗组/防塌、防卡延安组/防卡下统富县防卡、塌三迭系三迭系延长组12051110防出水中统纸坊组1505300防塌下统和尚沟组1685180防塌、防漏刘家沟组1885200防漏古生界二迭系上统石千峰组2195310防塌中统石盒子组2495300防塌下统山西组2600105防喷太原组264545防喷石炭系上统本溪组269550防喷奥陶系下统马家沟组2900防喷三、井漏的原因分析：本地区井漏的主要原因，在刘家沟底部石千峰上部为裂缝型漏失，为众向裂缝，漏层的井段长度为40-80米；在山西组地层井漏的原因为煤层井漏；石盒子井漏为裂缝型井漏；其中刘家沟底部石千峰上部的井漏最为严重。四、目前子洲清涧地区各种堵漏措施及效果分析1、采用常规的堵漏材料进行桥塞堵漏：一般在漏速小于20m3/h的情况下采用桥塞堵漏，一般加入的材料是单封，复合堵漏剂。本堵漏措施的特点好处是进行桥塞堵漏以后开始有一定的效果，但经过一段时间的钻进循环以后（本地区都为探井，取芯和地质循环的时间约为20天左右）井漏又重复出现，所以此种堵漏措施会消耗大量的钻井液成本，增加钻井的周期。2、水泥堵漏：优点是，在能明确判断漏层的情况下，可以比较有效的封固大的漏层，堵漏效果较好；缺点是，用水泥堵漏封固段只能为300米左右；施工的周期长风险大；如果是在完钻后发生井漏不好判断漏层的情况下漏层的缝隙不易被水泥完全封住，另外经常起下钻或起下取芯筒后水泥环易被挂掉，进而又出现井漏。3、先桥塞然后跟水泥堵漏：在彻底钻穿漏层的情况下用水泥封固漏层前一趟钻的起钻前用桥塞堵漏的方式先对漏层进行封堵，然后起钻进行水泥堵漏，在用水泥堵漏前下钻到底后循环一周沙子带干净即进行水泥堵漏。本堵漏有水泥堵漏和桥塞堵漏的优点，同时很大程度上克服了两者存在的缺点；因为用水泥堵漏后起下钻（以及取芯筒）会挂掉一部分水泥但存在漏层的堵漏材料还会起到一定的作用。4、采用高效堵漏剂（JYW-2）进行桥塞堵漏：今年我们在施工榆86井时应用了已经在港内市场和我们玉门市场堵漏取得很好效果的高效堵漏剂（JYW-2）进行了桥塞堵漏，我们主要是在钻穿漏层以后用水泥封固完漏层以后，在经过几次起下钻以后漏速又进一步加大的情况下（4-6m3/h）进行此种堵漏方式的，通过这一次采用JYW-2进行桥塞堵漏以后本井的井漏得到很好的控制。本次堵漏的配方为（配方：清水25方+1.5吨土粉+0.2吨纯碱+0.5吨石棉绒+0.5吨单封+0.5吨锯末+0.5吨复合堵漏剂+0.25吨高效堵漏剂-JYW-2）。针对本地区为裂缝性漏失的特点，此配方中与以前的桥塞堵漏不同的是我们加入了石棉绒（绒长0.5-1mm左右），锯末，等纤维状堵漏剂而不是象长庆油田等用大量的含有大快核桃皮的复合堵漏剂进行堵漏。五、榆86井井漏的具体情况和施工措施：1、水泥堵漏：本井设计井深2790米，目的层马家沟，本井施工到1865米，地层刘家沟时发生井漏，漏速最大时有进无出，井漏后起钻，起钻前打入20方堵漏泥浆（配方：清水+1.5吨土粉+0.2吨纯碱+1吨石棉绒+0.5吨单封+0.5吨锯末）当堵漏泥浆打到漏层以后井口返出的泥浆量增大到2个凡尔量。起钻静止8小时以后，下钻到底循环泥浆漏失量在8-10m3/h，钻进到1869米时漏速增大到30m3/h,此时赶紧配置堵漏泥浆20方（配方：清水+1.5吨土粉+0.2吨纯碱+1吨石棉绒+0.5吨单封+0.5吨锯末）打入漏层起钻，准备打水泥塞堵漏。此间共漏失泥浆350m3。下钻到1869米后循环泥浆漏速在5m3/h左右，循环15分钟以后打入水泥15m3，水泥浆平均密度在1.85m3/h,替完水泥后起钻20柱关封井器憋压，开始2m3，稳不住压，等憋进5m3左右时稳压3mpa， 侯凝24小时以后下钻塞面在1746米，钻穿水泥塞以后井上漏速在0.5m3/h。2、高效堵漏剂堵漏：水泥堵漏以后，12月4日钻进到2128米时起钻下PDC钻头，起钻前井漏速一直在0.5-1m3/h左右，下完PDC钻头以后，井下的泥浆漏速逐渐增多，到2167米时漏速增到4-6m3/h,此时井上配堵漏泥浆25方（配方：清水+1.5吨土粉+0.2吨纯碱+0.5吨石棉绒+0.5吨单封+0.5吨锯末+0.5吨复合堵漏剂+0.25吨高效堵漏剂-JYW-2）打入堵漏泥浆20方，替入15方，起钻20柱管封井器憋压4.5MPa，稳压2MPa15分钟，共憋进泥浆6方左右。起钻到表层静止8小时后下钻到底循环钻进，漏速在0.5-1m3/h，每天24小时漏失量在15-20m3/h。（备注0.5-1m3/h的漏速是正常情况，其它不发生井漏的地区，每天的渗漏消耗总量也在15-20m3）。钻进到2520米进入山西组时井下的漏速增到4-6m3/h，此时在循环系统中加入1吨单封，钻进到2565米时漏速减小到0.5m3/h,井下正常（此次进入山西组的井漏为打开山西组地层的砂岩渗漏，其它地区也是如此，等打过一个班再加点堵漏材料，山西组的漏失会减少）。本井至12月23日2780米完钻时井下的漏失现象基本消失。本井全井共漏失泥浆600m3。3、榆82井与榆86井施工对比：今年我们在榆82井主要用桥塞堵漏共8次（主要用单封和复合堵漏剂进行配置），水泥堵漏5次堵漏，效果不是很好，每次堵漏后漏速减小但经过大排量的循环和起下钻、下取芯筒等作业井漏又重复出现，本井共漏失泥浆4000方，另外因为大量的换泥浆导致井壁不稳定造成了后期的井塌事故，造成了很大的经济损失，钻井周期长达120天，本井消耗成本近80万；榆86井中优化了堵漏配方，配方中增加了纤维状堵剂的品种和比例，加入高效堵漏剂（JYW-2），应用了“先桥塞然后跟水泥堵漏”的堵漏工艺，取得了良好的效果，本井前期的井漏要比榆82井严重，但通过有效的堵漏措施本井共漏失泥浆600方，钻井周期50天，消耗泥浆材料30余万。六、下步技术措施1、先桥塞，后跟水泥堵漏在彻底钻穿漏层的情况下用水泥封固漏层前一趟钻的起钻前用桥塞堵漏的方式先对漏层进行封堵，然后起钻进行水泥堵漏，在用水泥堵漏前下钻到底后循环一周沙子带干净即进行水泥堵漏。本堵漏有水泥堵漏和桥塞堵漏的优点，同时很大程度上克服了两者存在的缺点；因为用水泥堵漏后起下钻（以及取芯筒）会挂掉一部分水泥但存在漏层的堵漏材料还会起到一定的作用。2、采用高效堵漏剂（JYW-2）进行桥塞堵漏在施工榆86井时应用了已经在港内市场和我们玉门市场堵漏取得很好效果的高效堵漏剂（JYW-2）进行了桥塞堵漏，我们主要是在钻穿漏层以后用水泥封固完漏层以后，在经过几次起下钻以后漏速又进一步加大的情况下（4-6m3/h）进行此种堵漏方式的，通过采用JYW-2进行桥塞堵漏以后井漏得到很好的控制。堵漏的配方为：清水25方+1.5吨土粉+0.2吨纯碱+0.5吨石棉绒+0.5吨单封+0.5吨锯末+0.5吨复合堵漏剂+0.25吨高效堵漏剂-JYW-2。针对本地区为裂缝性漏失的特点，此配方中与以前的桥塞堵漏不同的是我们加入了石棉绒（绒长0.5-1mm左右）、锯末、等纤维状堵漏剂，而不是象长庆油田等用大量的含有大块核桃皮的复合堵漏剂进行堵漏。3、在打水泥堵漏时为了证明水泥是否封固漏层可以用以下方式进行实验：井漏发生后，如漏速在可以安全钻进的前提下，可以继续钻进50米，这样可以把漏层充分钻开，如只进无出，应起钻下光钻杆进行泥浆堵漏（单封、石棉绒、锯末），一般情况下经过一次静堵下钻以后泥浆的漏速会减小，还可以穿漏层20米再起钻进行水泥堵，因为如果钻到漏层就起钻打水泥一般井下会沉砂8-10米，所以漏层有一段会不被水泥封住，从而造成打水泥不成功。另外在完钻以后井漏的或井漏时漏速较小，没有进行水泥堵，在完井后漏速加大的一部分井，因为不能判断井漏的具体井段，一般应从第一次井漏段进行200-300米段进行打水泥。在打完水泥钻塞时应注意，在探到水泥塞以后不要马上钻塞，首先应大排量循环，如井漏说明上部还有漏层；如不漏则继续钻塞，在即将钻穿水泥塞时还应大排量循环，如井漏说明水泥封堵没成功；如循环不漏，而是在钻穿水泥塞以后才发生井漏的则说明可能下部还有漏层，考虑继续进行水泥堵漏。4、每次起下钻千万不要在漏层进行打通循环，这样会使井漏重复发生而且造成井壁的大肚子井眼。另外在配置堵漏泥浆的时候泥浆的粘度尽量用土粉等有固相的物质提高，不要用大量的CMC提高粘度，用大量CMC提高的粘度配置的堵漏泥浆效果没有用土粉提高的效果好。附件：长庆油田气探项目部2004年钻井液总结中提到子洲井漏的情况井漏时机漏失井数（口）漏失时地层漏失井深（米）漏失层位和程度堵漏时间（hr）平均堵漏次数发生费用（万）泥浆水泥聚合物钻进时9刘家沟1560-1967刘家沟40-100方/时或只进不出22192.4477转化泥浆时5石千峰-石盒子1672-216漏失量4-6方/时49.83.80.230.20完钻3石盒子、马家沟2600-2336刘家沟1-4方/时53.333.67017子洲区块共钻井20口，发生漏失17口井，占85%，由于频繁的堵漏钻井和建井周期分别高达48和61.5天，复杂时效高达2.78%。井漏堵漏时间共2261小时，平均133小时/口；井漏堵漏消耗钻井液材料费用达833万元，平均费用52.06万/口。特别是榆58井，从钻到刘家沟组顶部发生漏失到钻穿刘家沟组地层，6次注水泥浆堵漏，18次桥塞挤封堵漏，损失时间达300小时。、刘家沟地层井漏原因分析漏层地层漏失压力低，静液面距井口80-100米。整个刘家沟地层承压能力差，呈多段漏失、漏失易反复，如榆58井，共进行了6次注水泥浆堵漏，18次桥塞挤封堵漏。属于裂缝性漏失。、堵漏技术难点堵漏材料与漏失裂缝不匹配，造成桥堵失败或堵住后持续时间短。漏失井段长，提高整个刘家沟地层承压能力还没有成熟技术。无测漏仪，一口井发生多次漏失后，漏失井段无法确定，增加了堵漏施工难度，如榆58井。、堵漏方法针对子洲井漏以桥堵挤封为主配合注水泥堵漏一般性漏失桥堵挤封有效果，今年转化钻井液后和完钻过程榆4